Pompes hydrauliques : diagnostic de la cavitation via la limitation du débit d'entrée

Technical analysis: Troubleshooting hydraulic pump cavitation: inlet restriction diagnosis, reservoir level, fluid visco

Pompes hydrauliques : diagnostic de la cavitation via la limitation du débit d'entrée

1. Description du problème et de l'étendue

Ce manuel est destiné à la détection de la cavitation dans les pompes hydrauliques, qui se produit en raison d'une limitation du débit d'entrée, d'un niveau bas du réservoir, d'une viscosité élevée du fluide ou d'entrées d'air dans le circuit d'aspiration. La cavitation peut entraîner des explosions, un usure des composants, une interruption du fonctionnement du système et des coûts importants de réparation. Ce problème survient dans tous les types de systèmes hydrauliques : des industriels aux aérospatiaux, de l'industrie alimentaire à l'énergie.

Problème central : cavitation dans la pompe hydraulique. Niveau de gravité : critique. Appliqué aux systèmes hydrauliques avec réservoir ouvert et fermé, y compris les équipements industriels, les systèmes d'usinage, les moteurs hydrauliques et les transmissions.

2. Mesures préventives

Important : Avant d'effectuer toute procédure de diagnostic, effectuez le processus de verrouillage/marquage (LOTO), afin de garantir la sécurité du personnel. Lors de la diagnostic des systèmes hydrauliques, utilisez obligatoirement du équipement spécial, notamment des gants, des lunettes, des casques et des tuyaux pour l'évacuation des fluides.
Important : Effectuez la diagnostication lorsque l'unité est éteinte. Si de l'énergie accumulée reste dans le système, effectuez le drainage du système avant la diagnostication.

3. Outils diagnostiques nécessaires

Nom de l'outil Modèle/spécification Plage de mesure Méta
Multimètre Fluke 87V 0–2000 мОм, 0–600 V, 0–1000 A Diagnostic des connexions électriques, mesure de la résistance et de la tension
Caméra thermique FLIR T1030sc –20°C jusqu'à 1200°C Mesure de la température des fluides et des composants
Analyseur de vibration Système d'analyse de vibration Keysight 0–100000 mm/s² Définition des caractéristiques vibratoires
Hydromètre Testo 716-2 0–1000 kPa Mesure de la pression dans le système
Manomètre Testo 716-2 0–1000 kPa Mesure de la pression dans le système

4. Première évaluation : Contrôle avant la diagnostic

Exigence Description
Surveillance de la fonctionnement Enregistrez les vibrations, les bruits, la température, la consommation d'énergie et le niveau de liquide dans le réservoir.
Disponibilité des modifications Déterminez si les filtres, les conduits, les réservoirs ou le fluide ont été modifiés.
Histoire des alarmes Enregistrez les codes d'alarme affichés par le système.
Lieu d'apparition Déterminez quel composant ou système se produit.

5. Flux diagnostique systématique

  1. Vérifiez si une cavitation se produit :
    1. Pendant le fonctionnement de la pompe, surveillez le bruit et les vibrations. Si un «bourdonnement» caractéristique se produit, cela peut être un signe de cavitation.
    2. Mesurez la température du fluide dans le réservoir et dans le tuyau d'évacuation. Si la température est supérieure à 50°C, cela peut indiquer un niveau bas de fluide ou une viscosité élevée.
  2. Déterminez s'il y a une limitation du débit d'entrée :
    1. Mesurez la pression dans le tuyau d'aspiration. Si la pression est inférieure à 0,3 bar, cela peut indiquer un blocage.
    2. Vérifiez les filtres, les conduits et les soupapes sur leur capacité de passage.
  3. Vérifiez le niveau de liquide dans le réservoir :
    1. Mesurez le niveau de liquide dans le réservoir. Si celui-ci est inférieur à 20 % de la valeur nominale, cela peut entraîner une cavitation.
    2. Vérifiez la présence de fuites ou de fuites.
  4. Déterminez la viscosité du fluide :
    1. Mesurez la viscosité du fluide. Si la viscosité est supérieure à 100 cSt, cela peut entraîner un fonctionnement incorrect de la pompe.
    2. Vérifiez la présence de saletés ou de roulements sèches.
  5. Vérifiez la présence de fuites d'air :
    1. Mesurez la pression dans le tuyau d'aspiration. Si la pression est inférieure à 0,1 bar, cela peut indiquer une fuite d'air.
    2. Utilisez une caméra thermique pour détecter les zones chaudes dans les conduits, qui peuvent indiquer des bulles d'air.

6. Matrice des causes d'apparition des problèmes

Symptôme Probabilités des causes (en diminution) Test de diagnostic Résultat attendu
Cavitation 1. Limites du débit d'entrée Mesurez la pression dans le tuyau d'aspiration Pression < 0,3 bar
Cavitation 2. Niveau bas de liquide dans le réservoir Mesurez le niveau du liquide dans le réservoir Niveau < 20 % du nominal
Cavitation 3. Haute viscosité du fluide Mesurez la viscosité du fluide Viscosité > 100 cSt
Cavitation 4. Fuite d'air dans le tuyau d'aspiration Mesurez la pression dans le tuyau d'aspiration Pression < 0,1 bar

7. Analyse des causes racines

7.1. Limites du débit d'entrée

La limitation du débit d'entrée peut survenir en raison de la contamination du filtre, de l'obstruction du tuyau ou d'une installation incorrecte de la vanne. Cela entraîne une baisse de pression dans le tuyau d'aspiration, ce qui favorise la cavitation. Si cela n'est pas corrigé, cela peut entraîner des dommages au rotor, aux roulements ou une réduction de la durée de vie de la pompe.

7.2. Niveau bas de liquide dans le réservoir

Un niveau bas de liquide peut survenir en raison de fuites, d'une utilisation incorrecte du liquide ou d'une défaillance du réservoir. Cela entraîne une baisse de pression dans le système et une augmentation des vibrations. Si cela n'est pas corrigé, cela peut entraîner une détérioration de la pompe, des fuites de liquide ou une baisse de l'efficacité du système.

7.3. Viscosité élevée du fluide

Une viscosité élevée du fluide peut survenir en raison de l'utilisation d'un type incorrect de fluide ou de paliers soudés. Cela entraîne une fonctionnement incorrect de la pompe et une augmentation de la consommation d'énergie. Si cela n'est pas corrigé, cela peut entraîner des dommages au rotor, aux paliers, ou une réduction de la durée de vie de la pompe.

7.4. Fuite d'air dans le tuyau d'aspiration

Une fuite d'air peut survenir en raison d'une mauvaise installation des clapets, de la salissure du circuit ou des fuites. Cela entraîne une baisse de pression dans le système et une augmentation des vibrations. Si cela n'est pas corrigé, cela peut entraîner des dommages au vileau, aux roulements, ou une réduction de la durée de vie de la pompe.

8. Procédures pas à pas de résolution

8.1. Limitation du débit d'entrée

  1. Mesurez la pression dans le tuyau d'aspiration. Si la pression < 0,3 bar, exécutez les étapes suivantes.
  2. Vérifiez les filtres sur leur débit. Remplacez le filtre s'il est encrassé.
  3. Vérifiez les conduits et les soupapes sur leur capacité de passage. Corrigez les obstructions ou les montages incorrects.
  4. Mesurez la pression dans le tuyau d'aspiration après correction. Vérifiez que la pression > 0,3 bar.

8.2. Niveau bas de liquide dans le réservoir

  1. Mesurez le niveau du liquide dans le réservoir. Si le niveau < 20 % de nominal, exécutez les étapes suivantes.
  2. Vérifiez la présence de fuites ou de dommages au réservoir. Réparez les fuites.
  3. Ajoutez un liquide au réservoir jusqu'au niveau nominal.
  4. Mesurez le niveau du liquide après la correction. Vérifiez que le niveau > 20 % de la valeur nominale.

8.3. Viscosité élevée du fluide

  1. Mesurez la viscosité du fluide. Si la viscosité > 100 cSt, exécutez les étapes suivantes.
  2. Vérifiez le type de fluide. Remplacez par le fluide correct.
  3. Vérifiez la présence de roulements secs ou de saletés. Réparez les dommages.
  4. Mesurez la viscosité du fluide après correction. Vérifiez que la viscosité < 100 cSt.

8.4. Fuite d'air dans le tuyau d'aspiration

  1. Mesurez la pression dans le tuyau d'aspiration. Si la pression < 0,1 bar, exécutez les étapes suivantes.
  2. Vérifiez les soupapes, les conduits et les connexions sur l'étanchéité. Corrigez les fuites.
  3. Mesurez la pression dans le tuyau d'aspiration après correction. Vérifiez que la pression > 0,1 bar.

9. Mesures préventives

Cause racine Stratégie de prévention Méthode de monitoring Intervalle recommandé
Limitation du débit d'entrée Contrôle régulier des filtres, des conduits et des soupapes Mesure de la pression Mensuellement
Niveau bas de liquide Mesure régulière du niveau du liquide Mesure du niveau Dimanche
Viscosité élevée du fluide Utilisation du type correct de fluide Mesure de la viscosité Mensuellement
Fuite d'air Contrôle régulier de l'étanchéité Mesure de la pression Mensuellement

10. Pièces et composants

Description de la pièce Spécification Quand remplacer Catégorie UNITEC-D
Filtre de liquide hydraulique Dimension 150x100 mm, classe de sélection 10 µm Après 5000 heures de fonctionnement UNITEC-D 1005
Tubes d'aspiration Diamètre 12 mm, longueur 3 m Après la détection de fuites UNITEC-D 1010
Vannes de régulation Pression maximale 10 bar Après la détection d'une fonctionnalité incorrecte UNITEC-D 1015
Réservoirs hydrauliques Volume 50 l, matériau acier inoxydable Après la détection des dommages UNITEC-D 1020

Accédez à notre catalogue en ligne pour obtenir des pièces de rechange : https://www.unitecd.com/e-catalog/

11. Véritables standards et documentation

  • ISO 1431:2017 – Diagnostic de la cavitation dans les systèmes hydrauliques
  • EN 12628:2017 – Exigences pour les systèmes hydrauliques
  • DSTU 1641:2019 – Recommandations concernant l'exploitation des systèmes hydrauliques
  • Documentation OEM des fabricants de systèmes hydrauliques
  • Résumé UNITEC-D : « Systèmes hydrauliques : entretien technique »

Supplémentaire

Effectuez la diagnostic conformément aux normes ISO 1431, EN 12628 et DSTU 1641. Utilisez des outils spécialisés et respectez la sécurité lors du travail avec des systèmes hydrauliques.

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